六角晶粒各向异性多晶体弹性本构关系的一般形式

金属多晶体材料是大量微小立方晶粒或六角晶粒的集合体,晶格结构的各向异性导致晶粒弹性性质的各向异性,也使得六角晶粒多晶体的弹性性质与晶粒取向分布有关。多晶体的晶粒取向分布可由取向分布函数(ODF)描述,ODF在Wigner D-函数基下展开成级数形式,其展开系数为织构系数。基于     

立方晶粒正交金属板材微结构系数的超声测量

多晶体的晶粒取向分布可通过取向分布函数(orientation distribution function,ODF)表示,取向分布函数(ODF)可在Wigner D函数基下展开,其展开系数称为织构系数。利用Clebsch-Gordan表达式可推导出立方晶粒多晶体材料的弹性张量显表达式。对于立方晶粒正交板材,其弹性张量中包含3个材料常数和3个织构系数,根据这3个织构系数与超声波速间的关系式,通过超声波实验来测出这3个织构系数。     

基于内变量理论的岩土材料本构关系研究

通过对基于经典弹塑性力学本构理论的岩土材料本构关系的分析，讨论了经典弹塑性力学本构理论存在的问题及局限性．根据现代连续介质力学热力力学原理和内变量理论，给出岩土材料本构关系中屈服函数的物理意义、屈服函数和耗散函数之间的关系；给出一种新的确定岩土材料弹塑性本构关系的方法．根据这一新方法推导了增量型本构关系的弹塑性矩阵，给出了塑性应变增量的表达式，证明了弹塑性耦合下的广义正交法则．说明了基于内变量理论的岩土材料弹塑性本构关系需要进一步探讨的问题．     

描述橡胶粘超弹性的一个本构模型

提出了一个粘超弹性本构方程用于描述在高应变率下的行为。本构模型由两个部分组成：一个表征准静态超弹性特性，另一个描述非线性应变率相关行为。其6个材料参量由实验数据拟合确定，基于这一材料模型，数值模拟橡胶垫片受冲击载荷的3维动态响应计算结果和实验记录是一致的。     

有限变形的三维粘弹性本构模型(英文)

遗传积分形式与弹性元件和粘壶串并联表示的微分形式可以描述高聚物小变形情况下的粘弹性特性.文章以这些小变形的本构模型为起点,推出有限变形下的本构模型.一个有限变形过程分解成一系列微小变形子过程.小变形子过程中,应力的转动变化由弹性本构方程确定,主应力的变化由弹性元件和粘壶串并联结构的模型确定,这样提出了一个满足客观性原理的有限变形的粘弹性本构模型.模型材料参数随应变率而变,所以模型适合于从准静态到冲击载荷的较宽应变率范围.作为应用,计算了简单剪切有限变形,就建议的模型与现有的模型进行了比较,结果表明建议的模型能够描述高聚物有限变形情况下的粘弹性性质.     

火山岩油气钻井的岩石力学特性

研究了大庆徐家围子地区火山岩地层的岩石力学性质及本构关系,根据现场声波测井资料及岩心资料,通过室内实验及回归分析建立了声波测井资料与火山岩岩石力学特性预测模型,并根据损伤力学的相关理论,推导出火山岩弹塑性损伤本构关系式.实验结果表明,该研究区域火山岩可钻性值相对较高,硬度较大,塑性系数较低,泊松比较低,表现出明显的脆性和弹性特征;火山岩弹塑性损伤本构关系式符合火山岩实际变化规律.     

一个用于焊锡合金的粘塑性损伤模型

提出了一个描述焊锡合金在单向和循环载荷下特性的双标量模型。基于损伤面的概念,损伤累积过程被分为非弹性损伤和疲劳损伤两部分。对应的本构和损伤演化方程在不可逆热力学框架下建立。算例表明,该损伤模型能用于预测焊锡材料在单向拉伸、蠕变和疲劳载荷下的性能。     

一种钨合金含损伤本构的唯象模型

利用多压阻传感器拉氏实验分析方法对受冲击90w钨合金材料中形成的应力波场进行了测试，并利用拉格朗日分析方法获得的结果建立了合金的不含损伤的本构关系．然后以动态层裂试验获得的层裂参数曲线和数据为依据．提出了一种考虑材料内部损伤成核，成长及汇合效应的唯象本构模型，并通过对层裂实验曲线进行数值模拟，确定了该合金的含损伤本构的参数．     

基于非局部弹性模型的圆弧滑裂面土坡稳定性分析

根据提出的两种非局部计算元件,建立两种非局部弹性模型。结合最小势能原理研究了基于非局部弹性模型下圆弧滑裂面土坡的稳定性,并对非局部材料参数进行了讨论与分析。研究了材料参数对土坡安全数的影响,从微观的角度分析了宏观工程的作用机理,发现带微观性质的非局部材料参数变化时,土坡安全系数变化很明显。当讨论土体相关参数对安全系数的影响时,基于非局部模型的土坡稳定安全系数对内摩擦角的变化比较敏感。结果表明,采用非局部弹性模型分析土坡的稳定性更可靠,该研究可为工程中土坡治理提供参考依据。 更多还原     

ZWT非线性热粘弹性本构关系的研究与应用

回顾和介绍了源于高分子材料非线性热粘弹性本构特性研究的ZWT（朱玉唐）本构模型。该模型揭示了高聚物在跨越准静态到冲击动态8个量级应变率范围和大应变下的本构非线性来自纯弹性响应而其率相关响应基本呈线性;发现准静响应和高应变率响应分别由各自的特征松弛时间控制,而各自的影响域仅为4．5个量级应变率;在同时考虑湿度效应后发展了非线性热粘弹性本构模型,并建立了相应的时间／速率与温度间的互换／等效关系;实验证实ZWT方程对热固性塑料、热塑性塑料和高聚物基复合材料都适用,并可推广到混凝土;在研究了材料内部损伤在冲击大变形下的率相关抽伤学化律后,进一步提出了计及损伤率型演化的ZWT方程和相应的双变量（应变、应变率）动态破坏准则;基于ZWT方程研究了粘弹性波的弥散和衰减特性,指出存在一个由高应变率松驰时间占统治地位的“有效传播时间”或“有效传播距离”;进而一方面提出了一个确定高聚物在高应变下粘弹性本构方程的反问题解法,另一方面把传统的SHPB弹性压杆技术推广到粘弹性压杆,从而可对低波阻抗材料进行冲击试验研究。     

原子级模拟在四方SrTiO_3畴壁能计算中的应用

利用原子级计算机模拟对四方ＳｒＴｉＯ３中畴壁能进行了研究．在经典Ｂｏｒｎ模型基础上用来描述离子晶体的原子级模拟，其能量表达式由长程库仑势和短程排斥势构成．后者为一含参数表达式，式中参数可由晶体的晶格常数、晶体结构和弹性常数等实验数据拟合得出．四方ＳｒＴｉＯ３由高温立方ＳｒＴｉＯ３相变而来，应存在反相畴界、孪晶界和平移孪晶界等３种畴界．本文用原子级模拟的技术对这３种畴界能进行了计算．结果表明畴界能尤其是反相畴界能非常小．     

弹性基础上封闭型梁的等效刚度

由内外钢围和中间的钢丝绳圈组成的柔性防撞装置可大幅度降低船对桥墩撞击力．为计算柔性防撞装置的等效刚度,建立弹性基础上封闭型梁的分析模型,模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的2个同心圆环组成．利用曲梁理论分析外钢围圆环在集中力作用下的变形与受力情况,建立描述外钢围径向位移的控制方程,通过特定边界条件获得径向位移的精确解．推导得到防撞装置的等效刚度,并进一步分析了影响等效刚度的相关因素．     

纳米材料CuO-SnO2的实验研究

用SnCl4和Cu（NO3）2无机盐为初始原料,采用Sol-Gel（溶胶-凝胶）法制备了平均尺寸10～15nm的CuO-SnO2纳米粉料,运用X射线衍射（XRD）并结合透射电镜（TEM）分析手段分别对纳米SnO2粒径以及掺杂CuO的纳米SnO2粒径进行了较为全面的表征,同时运用差热-失重分析（DTA-TG）方法分析了纳米CuO-SnO2的形成过程。实验表明：与纯SnO2相比掺杂CuO可以有效阻碍SnO2纳米晶体的生长和团聚;以无机盐为原料,采用Sol-Gel（溶胶-凝胶）法制备CuO-SnO2纳米粉体切实可行。     

六边形结构桥墩柔性防撞装置等效弹性系数研究

针对我国自主研发的桥梁柔性防撞装置,引入等效弹性系数研究其结构响应,并构建物理模型：2个六边形结构的钢围环绕在桥墩上,钢围之间由均布弹簧圈支撑连接.利用弹性地基梁理论分析该模型在小变形情况下的力学响应,通过解微分方程确定平动情况下该模型的等效弹性系数.研究表明：等效弹性系数是关于六边形结构几何参数、弹簧弹性系数、钢围抗弯刚度、撞击力的作用点位置的函数;在外钢围没有塌陷的情况下,结构的几何参数对于等效弹性系数的影响最大;装置的等效抗弯刚度超过0.25时,外钢围近似认为刚性;而在远远小于0.25时,在撞击点附近外钢围发生塌陷.     

软球系统的玻璃化转变

采用分子动力学方法，选取软球型偶势描写系统中粒子间的相互作用，得到了玻璃化转变温度与粒子浓度以及相互作用势的软硬程度的相互关系．     

铋钼青铜单晶的制备和结构分析

介绍了利用Bi_2O_3和MoO_3制备高质量紫色Bi-Mo-O单晶的电化学方法．能谱分析给出该单晶的化学式为Bi_(0.19)MoO_3,X射线衍射得到该单晶具有正交对称性,空间群为P_(mmma),晶胞参数为:a＝1.9985nm,b＝0.4085nm,c＝1.4437nm．X射线光电子能谱分析揭示在价带顶附近存在着一个窄的成键能带,Mo-3d芯能级谱含有Mo~(5 )和Mo~(6 )的特征。     

弹性约束平面预应力钢桁架系统可靠性分析

基于一次二阶矩法建立了平面索张拉预应力钢桁契任意单元失效模式的可靠性指标与验算点的迭代模型，并基于点估计法得到了整体结构失效概率的计算公式，其中任意单元随机内力统计特性一标准差则基于随机摄动理论确定，且考虑了任意弹性约束的影响．整体结构的基本随机参数包括折线索单元和桁架单元的截面面积（或综合刚度）、张拉钢索的预拉力、外荷载及约束刚度等．按照本文所建立的计算模型编制了相应的计算程序，对工程中常见的预应力钢桁架结构进行了分析，并对影响整体可靠性指标的有关参数进行了讨论，得到了有一定参考价值的结论．     

钢制化工容器极限内压分析

根据材料强度理论和轴对称旋转薄壳节点区域的应力分布及节点的平衡方程，建立钢制化工容器的极限内压计算公式，并与二维问题弹塑性有限元分析程序计算值、弹性理论计算值及钢制模型的极限内压试验结果相比较，得出了适合工程应用的钢制化工容器极限内压计算公式。     

链刚性和剪切场对纳米棒在纳米复合体系中分布和取向的影响

纳米粒子在聚合物熔体中的分布规律备受关注。采用分子动力学模拟方法研究了纳米棒在聚合物熔体中的分布和取向行为。当高分子链与纳米棒间的相互作用较弱时,纳米棒呈直接接触聚集状态,不利于纳米复合材料性能的改善。当逐渐提高高分子链刚性时,纳米棒的分散程度略有提高;当向纳米复合体系施加剪切场并达到一定强度时,纳米棒的分散程度明显提高。在适当的链刚性和剪切场作用下,纳米棒不仅分散状态良好,而且呈一定的取向分布,纳米复合材料的性能得到较大提高。